CN212556583U - 管道探伤机器人的行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种管道探伤机器人的行走机构，包括由前厢板、后厢板、左厢板、右厢板和下厢板固定在一起构成的行走机构的框架，在行走机构框架下面的前后装有轮轴，在轮轴的两端均安装有驱动轮；驱动轮安装在轮轴的两端的端部摆动轮轴上，其特征在于在驱动轮的内侧均安装有550型变速齿轮箱，550型变速齿轮箱的另一端里侧固定有550型驱动电机；在前后轮轴的中部均安装有与其配套的套装12V550转向控制器，通过转向拉线连接在摆动轮轴上；在左厢板和右厢板前后内侧对称地固定有四个HYDJ12‑200推力支杆，其下端均固定一个万向轮；在前厢板上端安装有水平控制器。该实用新型解决了管道机器人过沟、坎和行走稳定及到位后进行信号反馈的技术难题，方便灵活。

Description

管道探伤机器人的行走机构

技术领域

本实用新型属于机器人行走机构，特别涉及一种管道探伤机器人的行走机构。

背景技术

在长输管线的检测中，同样类型的焊口比较多，且95％以上的焊口处于水平吊口状态，由于管线多数已经处于就位状态，管道内空气流通不畅甚至管径较小，人员不可能在管线内长距离爬行，甚至根本无法进入管线内部，如果采用射线检测只能采取双壁双影的透照方式，双壁双影透照与中心透照相比如果曝光时间相同，射线能量上要提高8-16倍，透照工作量要增加6-16倍，在同样防护距离的情况下工作人员受到的辐射剂量会多出400-4000倍以上，一般整体工作时间会是中心透照的10-30倍，如果采用X射线机作为射线源则机器自身的寿命会缩短到原来的3％，针对上述情况且很多工程时间紧、任务重、人员少、中标价格低的情况，特此设计此管道探伤机器人的行走机构用以完善管道探伤机器人的行走功能，来代替人工操作，进而改善工作环境、大幅降低劳动强度、大幅减少辐射剂量、延长设备使用寿命、提高探伤效率。

发明内容

本实用新型的目的在于解决管道探伤机器人的行走机构过沟、坎的难题，提供一种在行走机构中装有四个HYDJ12-200推力支杆、前后轮轴采用四个550型驱动电机驱动同时加装水平控制器防止倾倒，加装微磁力开关防止迷失位置的管道探伤机器人的行走机构。

本实用新型解决的技术问题，所采用的技术方案是：一种管道探伤机器人的行走机构，包括由前厢板、后厢板、左厢板、右厢板和下厢板固定在一起构成的行走机构的框架，在行走机构框架下面的前后装有轮轴，在轮轴的两端均安装有驱动轮；其特征在于驱动轮安装在轮轴的两端的端部摆动轮轴上，在驱动轮的内侧均安装有550型变速齿轮箱，550型变速齿轮箱的另一端里侧固定有550型驱动电机；在前后轮轴的中部均安装有与其配套的套装12V550转向控制器，通过转向拉线连接在摆动轮轴上；在左厢板和右厢板前后内侧对称地固定有四个HYDJ12-200推力支杆，其下端均固定一个万向轮；在前厢板上端安装有水平控制器，包括在密封的水平控制器壳体的两端装有V-154-1C25压力探测开关和探测开关探测头，在中间装有一个探测球；在左厢板中部靠前位置的上端安装有左侧定位微磁力开关、在右厢板中部靠前位置的上端安装有右侧定位微磁力开关。

本实用新型的有益效果是，该实用新型解决了管道机器人过沟、坎的技术难题，方便灵活，运行平稳且可反馈已到达工作地点提示。

附图说明

以下结合附图，以实施例具体说明。

图1是管道探伤机器人的行走机构的三维图；

图2是图1中水平控制器主视图。

图中：1、左侧定位微磁力开关；2、右侧定位微磁力开关；3、行走机构；3-1、后厢板；3-2、驱动轮；3-3、转向拉线；3-4、轮轴；3-5、12V550转向控制器；3-6、550型驱动电机；3-7、HYDJ12-200推力支杆；3-8、550型变速齿轮箱；3-9、万向轮；3-10、左厢板；3-11、前厢板；3-12、端部摆动轮轴；3-13、右厢板；3-14、下厢板；3-15、水平控制器；3-15-1、V-154-1C25压力探测开关；3-15-2、探测开关探测头；3-15-3、水平控制器壳体；3-15-4、探测球。

具体实施方式

实施例，参照附图，一种管道探伤机器人的行走机构，包括由前厢板3-11、后厢板3-1、左厢板3-10、右厢板3-13和下厢板3-14固定在一起构成的行走机构3的框架，在行走机构3框架下面的前后装有轮轴3-4，在轮轴3-4的两端均安装有驱动轮3-2；其特征在于驱动轮3-2安装在轮轴3-4的两端的端部摆动轮轴3-12上，在驱动轮3-2的内侧均安装有550型变速齿轮箱3-8，550型变速齿轮箱3-8的另一端里侧固定有550型驱动电机3-6；在前后轮轴3-4的中部均安装有与其配套的套装12V550转向控制器3-5，通过转向拉线3-3连接在摆动轮轴3-12上；在左厢板3-10和右厢板3-13前后内侧对称地固定有四个HYDJ12-200推力支杆3-7，其下端均固定一个万向轮3-9；在前厢板3-11上端安装有水平控制器3-15，水平控制器3-15包括在密封的水平控制器壳体3-15-3的两端装有V-154-1C25压力探测开关3-15-1和探测开关探测头3-15-2，在中间装有一个探测球3-15-4；在左厢板3-10中部靠前位置的上端安装有左侧定位微磁力开关1，在右厢板3-13中部靠前位置的上端安装有右侧定位微磁力开关2。

该实用新型的工作原理及操作方法

设备运输：短距离平路运输管道探伤机器人可在遥控器的操控下让其自行前进，前进速度可以在2-10公里范围内调节；也可以伸出HYDJ12-200推力支杆3-7用绳子牵引前进；同时也可以用其它运输工具运输到指定地点，但要做好减震处理工作。

管道内爬行、拐弯：到达管道口后可以利用斜坡或者人工放入管道口；利用遥控器向机器人发送行进指令，550型驱动电机3-6开始供电，电机的动力通过550型变速齿轮箱3-8施加到四个驱动轮3-2上，机器人开始前进，可以根据管道的长度使用不同的前进档位控制驱动电机的供电电压的高低来调节前进速度；当管道内存在拐弯时，可以利用遥控器上的转向键发出相对应的转向指令，管道探伤机器人接收后向12V550转向控制器3-5发出正或反向电压信号以产生相应的力矩，经过转向拉线3-3作用在两个端部摆动轮轴3-12上，驱动轮3-2则跟随一起偏转，直至完成转弯动作，此命令可以单独作用在前侧或后侧12V550转向控制器3-5上，也可以同时作用在前后侧12V550转向控制器3-5上以实现机器人的平行位移或原地转圈；

管道内过坎：当管道探伤机器人在管道内行进中遇到障碍物时，如膨胀节或衬板等，要利用管道探伤机器人的过沟坎功能来完成，此机器人可以越过15cm以内的沟或坎；过凸出的坎时使机器人的前驱动轮3-2靠近坎的边缘并停止前进，此时用遥控器同时启动前面左右侧的HYDJ12-200推力支杆3-7向下伸出，此时每个推力支杆可以产生1500N的向下推力，使万向轮3-9与下管壁接触并把机器人的前部抬起，使机器人的两个前驱动轮3-2略高出坎的高度，启动前进指令，使机器人在两个后驱动轮3-2的驱动下缓慢前进，当两个前驱动轮3-2到达坎的上方位置时，用遥控指令收回前侧的两个HYDJ12-200推力支杆3-7，机器人的两个前驱动轮3-2则落在坎的上方，继续使用前进指令，使布置在后方的两个HYDJ12-200推力支杆3-7前进到坎的上方，并同时启动这两个推力支杆伸出万向轮3-9把整个机器人的后部抬起，当两个后驱动轮3-2略高于坎的标高时，启动前进指令，此时机器人在两个前驱动轮3-2的驱动下继续前进，使两个后驱动轮3-2到达坎的上方后，缓缓收回后面的两个HYDJ12-200推力支杆3-7即完成了过坎的动作。

管道内过沟：如果是下凹的沟，例如从膨胀节上下来，同样让机器人的两个前轮3-2行进到沟的边缘停下，然后启动前方的两个HYDJ12-200推力支杆3-7略微抬起机器人的前部，启动前进指令使机器人在两个后驱动轮3-2的驱动下把两个前方HYDJ12-200推力支杆3-7的万向轮送达到沟的边缘，此时缓缓收回前端的两个HYDJ12-200推力支杆3-7，使机器人的两个前驱动轮3-2落在沟里，此时继续前进使后方的两个HYDJ12-200推力支杆3-7刚好进入沟的上方，启动后方的两个HYDJ12-200推力支杆3-7使机器人的两个后轮略微抬离，然后启动前进指令，在两个前驱动轮3-2的驱动下使两个后轮进入沟的上方，此时收回后方的两个HYDJ12-200推力支杆3-7，完成过沟的操作。

平衡的控制：由于管道的弧度、机器人两侧动力的不均衡、障碍物或者驱动轮3-2之间直径的偏差会导致行进过程中产生偏斜的现象，为了防止过度倾斜而倾倒，在机器人的前厢板3-11上安装了水平控制器3-15，从机器人发出的前驱指令经过水平控制器3-15才可到达两个前侧的550型驱动电机3-6，当机器人左右倾斜在20°以内时水平控制器3-15不动作，当倾斜达到20°角以上时，探测球3-15-4会滚动到位置较低的一侧并与探测开关探测头3-15-2碰撞，从而引起V-154-1C25压力探测开关3-15-1动作切断位置低侧的550型驱动电机3-6的电力，由于550型变速齿轮箱3-8的阻力致使低侧的驱动轮3-2停止转动，机器人在位置较高一侧驱动轮3-2的驱动下绕着较低一侧静止的驱动轮3-2完成轻微转体动作，相当于转向功能，当倾斜角小于20°时探测球3-15-4与探测开关探测头3-15-2压力减弱，V-154-1C25压力探测开关3-15-1闭合，低侧的驱动轮3-2恢复动力，完成倾斜的矫正；当水平控制器3-15动作的同时会向遥控端发出警报以提示操作者降低行进速度、注意机器人的水平姿态。

定位：为了防止人为疏忽可以在工作地点的管道外侧与左侧定位微磁力开关1和右侧定位微磁力开关2等高的位置布置强磁装置，当左侧定位微磁力开关1或右侧定位微磁力开关2感知到磁场信号时将发出警报通知操控人员注意位置，防止迷失了方位；因为使用的是高倍率的550型变速齿轮箱3-8，当停止行进时四个驱动轮3-2靠阻力作用自动锁定，到达指定位置后需进行微调保证机器人处于水平状态完成定位工作。

完成工作返回时，把后轮作为前轮，退出机器人即可，因为前后采取了相同的对称布置，所以前进、后退以及过沟坎的操作过程是完全一样，只是后退时把后部当做前部对待即可。

Claims (1)

1.一种管道探伤机器人的行走机构，包括由前厢板(3-11)、后厢板(3-1)、左厢板(3-10)、右厢板(3-13)和下厢板(3-14)固定在一起构成的行走机构(3)的框架，在行走机构(3)框架下面的前后装有轮轴(3-4)，在轮轴(3-4)的两端均安装有驱动轮(3-2)；其特征在于驱动轮(3-2)安装在轮轴(3-4)的两端的端部摆动轮轴(3-12)上，在驱动轮(3-2)的内侧均安装有550型变速齿轮箱(3-8)，550型变速齿轮箱(3-8)的另一端里侧固定有550型驱动电机(3-6)；在前后轮轴(3-4)的中部均安装有与其配套的套装12V550转向控制器(3-5)，通过转向拉线(3-3)连接在摆动轮轴(3-12)上；在左厢板(3-10)和右厢板(3-13)前后内侧对称地固定有四个HYDJ12-200推力支杆(3-7)，其下端均固定一个万向轮(3-9)；在前厢板(3-11)上端安装有水平控制器(3-15)，水平控制器(3-15)是一个类似V字型的密封壳体，包括在水平控制器壳体(3-15-3)的两端装有V-154-1C25压力探测开关(3-15-1)和探测开关探测头(3-15-2)，在中间装有一个探测球(3-15-4)；在左厢板(3-10)中部靠前位置的上端安装有左侧定位微磁力开关(1)，在右厢板(3-13)中部靠前位置的上端安装有右侧定位微磁力开关(2)。

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